【毕业设计论文】塑料底座模具毕业设计-设计说明书【有对应的CAD图】

订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 目录 第 1 章 绪论 1 1 . 1 塑料成型在工业生产中的重要性. 1 1 . 1 . 1 塑料及塑料工业的发展. . 1 1 . 1 . 2塑料成型在工业生产中的重要作用 . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 . 1 . 3 塑料成型技术的发展趋势. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 . 1 . 4 C A D / C A M 开发平台及其发展趋势 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 . 2 塑料模具的分类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1 . 3 毕业设计应达到的要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 第 2 章零件的工艺分析 6 2 . 1 材料的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2 . 1 . 1 基本特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2 . 1 . 2 主要用途 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2 . 1 . 3 成型特点 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2 . 1 . 4 A B S 注射参数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2 . 2 产品工艺性与结构分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2 . 2 . 1 表面粗糙度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2 . 2 . 2 形状 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2 . 2 . 3 斜度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2 . 2 . 4 壁厚 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2 . 2 . 5 圆角 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2 . 2 . 6 孔的设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 第 3 章 模具结构设计 10 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 3 . 1 型腔数量以及排列方式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 3 . 2 初选注射机 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 3 . 2 . 1 注塑量校核 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 3 . 2 . 2 塑件锁模力校核. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 3 . 2 . 3 注射压力的校核 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 3 . 2 . 4 模具安装尺寸校核 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 3 . 2 . 5 开模行程的校核 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 3 . 2 . 6 模具与注射机安装模具部分相关尺寸的校核 . . . . . . . 1 3 3 . 3 分型面的设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 3 . 3 . 1 型腔分型面位置的设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 3 . 3 . 2 确定浇注系统和排溢系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 3 . 4 主流道和主流道衬套结构 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 3 . 4 . 1 卧式注塑机主流道结构设计要点. . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 3 . 4 . 2 点浇口的设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 3 . 4 . 3 冷料井的设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9 3 . 4 . 4 排溢系统设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 3 . 5 成型零件的设计与计算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 3 . 5 . 1 模具材料的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 3 . 5 . 2 凹模的设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 3 . 5 . 3 型心尺寸的计算. 2 3 3 . 5 . 4 模具型腔侧壁和底版厚度的计算. . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4 3 . 6 推出机构的设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 3 . 6 . 1 脱模力的计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 3 . 7 侧向分型与抽芯机构的设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 6 3 . 7 . 1 侧滑块的设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 7 3 . 7 . 2 合模导向机构的设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 7 3 . 8 温度调节系统设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 8 3 . 8 . 1 冷却系统的计算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 8 3 . 8 . 2 冷却系统的设计准则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 9 3 . 9 注射机参数的较核 2 9 第 4 章 绘制装配图和零件图 30 第 5 章 注射件成型缺陷分析 31 总结 34 致谢 35 参考文献 36 第 1 章 绪论 1.1 塑料成型在工业生产中的重要性 1 . 1 . 1 塑料及塑料工业的发展 塑料是以树脂为主要成分的高分子有机化合物，简称高聚物。塑料其余成分包括 增塑剂、稳定剂、增强剂、固化剂、填料及其它配合剂。 塑料制件在工业中应用日趋普遍，这是由于它的一系列特殊的优点决定的。塑料 密度小、质量轻。塑料比强度高；绝缘性能好，介电损耗低，是电子工业不可缺少的 原材料；塑料的化学稳定性高，对酸、碱和许多化学药品都有很好的耐腐蚀能力；塑 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 料还有很好的减摩、耐磨及减震、隔音性能也较好。因此，塑料跻身于金属、纤维材 料和硅酸盐三大传统材料之列，在国民经济中，塑料制件已成为各行各业不可缺少的 重要材料之一。 塑料工业的发展阶段大致分为一下及个阶段： 1 . 初创阶段 3 0年代以前，科学家研制分醛、硝酸纤维和聚酰胺等热塑料，他 们的工业化特征是采用间歇法、小批量生产。 2 . 发展阶段 3 0年代，低密度聚乙烯、聚氯乙烯等塑料的工业化生产，奠定了 塑料工业的基础，为其进一步发展开辟了道路。 3 . 飞跃阶段 5 0 年代中期到 6 0 年代末，塑料的产量和数量不断增加，成型技术 更趋于完善。 4 . 稳定增长阶段 7 0年代以来，通过共聚、交联、共混、复合、增强、填充和 发泡等方法来改进塑料性能，提高产品质量，扩大应用领域，生产技术更趋合理。塑 料工业向着自动化、连续化、产品系列化，以及不拓宽功能性和塑料的新领域发展。 我国塑料工业发展较晚。5 0 年代末，由于万吨级聚氯乙稀装置的投产和 7 0 年代 中期引进石油化工装置的建成投产，使塑料工业有了两次的跃进，于此同时，塑料成 型加工机械和工艺方法也得到了迅速的发展，各种加工工艺都已经齐全。 塑料由于其不断的被开发和应用，加之成型工艺的不断发展成熟于完善，极大地 促进了成型模具的开发于制造。 随着工工业塑料制件和日用塑料制件的品种和需求的 日益增加，而且产品的更新换代周期也越来越短，对塑料和产量和质量提出了越来越 高的要求。 1 . 1 . 2 塑料成型在工业生产中的重要作用 模具是工业生产中重要的工艺装备，模具工业是国民经济各部门发展的重要基 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 础之一。塑料模是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一种类型。 模具设计水平的高低、加工设备的好坏、制造力量的强弱、模具质量的好坏， 直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代， 影响着产品质量和经济效益的提 高。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基础” ，日本则称“模具是促进社会繁 荣富裕的劳动力” 。 近年来，我国各行业对模具的发展都非常重视。1 9 8 9年，国务院颁布了“当前 产业政策要点的决定” ，在重点支持改造的产业、产品中，把模具制造列为机械技术 改造序列的第一位，它确定了模具工业在国民经济中的重要地位，也提出了振兴模具 工业的主要任务。 1 . 1 . 3 塑料成型技术的发展趋势 一副好的塑料模具与模具的设计、模具材料及模具制造有很大的关系。塑料成型 技术发展趋势可以简单地归纳为一下几个方面: 1 . 模具的标准化 为了适应大规模成批生产塑料成型模具和缩短模具制造周期 的需要，模具的标准化工作十分重要，目前我国标准化程度只达到 2 0 。注射模具 零部件、模具技术条件和标准模架等有一下 1 4 个标准： 当前的任务是重点研究开发热流道标准元件和模具温控标准装置；精密标准模 架、精密导向件系列；标准模板及模具标准件的先进技术和等向标准化模块等。 2 . 加强理论研究 3 . 塑料制件的精密化、微型化和超大型化 4 . 新材料、新技术、新工艺的研制、开发和应用 各种新材料的研制和应用，模具加工技术的革新，C A D / C A M / C A E技术的应用 都是模具设计制造的发展趋势。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 1 . 1 . 4 C A D / C A M 开发平台及其发展趋势 C A D / C A M技术从诞生至今已有三十多年的历史，历经二维绘图、线框模型、自由 曲面模型、实体造型、特征造型等重要发展阶段，其间还伴随着参数化、变量化、尺 寸驱动等技术的融入。 通过三十多年的努力，C A D / C A M技术在基础理论方面日趋成熟，同时推出了许多 商品化系统，诸如 P r o / E n g i n e e r ，U G I I , C A T I A ，S o l i d W o r k s 等。“美酒愈陈愈香”， 但软件技术则不同，停止就意味着被淘汰，C A D / C A M 系统的开发正伴随着计算机软硬 件技术的高速发展向着更高、更深层次方向发展。A D / C A M系统的开发主要可分为三 种方式： （1 ）完全自主版权的开发，一切需从底层做起； （2 ）基于某个通用 C A D 系 统的二次开发， 如基于 A u t o C A D 软件的二次开发；（3 ） 基于 C A D / C A M 软件平台的开发， 此类开发界于前两种方式之间，较二次开发可以更深入核心层，具有开发周期短、见 效快、系统稳定性好和功能强等特点，当然平台的价格也很昂贵. 当今比较流行的 C A D / C A M 平台很多，主要有 A C I S ，P A R A S O L I D ，C A S . C A D E ，P e l o r u s ，D E S I G N B A S E 等。 可以得知 C A D / C A M 开发平台向着更深、更高层次发展，同时不断融入计算机软件 新技术，并呈现出开放化、多元化发展趋势。C A D / C A M 平台发展趋势概括如下： ( 1 ) 支持多种主流的计算平台，包括 W i n d o w s 9 5 由前 述可知 p Q= 1 3 4 c m 3 。 n Q 注 射 机 的 公 称 注 射 量 ( 200cm3) （scm 3 ） 注射时间图 2 3 8可知为 8 . 0 5 s 查塑料模 具技术手册 机械工业出版 社 1 9 9 7 . 6 表 3 1 0 查塑料模设 计手册软件版 S Q = 1 6 . 6 5 根据以上要求可以选择主流道衬套结构如下： p S Q Q= 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 图 2 3 1 1 L 2 = 1 0 m m ，L 3 = 8 m m ，L 1 = 2 2 m m ，d = 2 7 m m 。 定位圈和浇口套的固定方式： 图 2 3 1 2 D = 1 2 4 m m ，d = 1 1 0 m m ，螺钉孔距 L = 9 2 m m 3 . 4 2 点浇口的设计： ( 1 ) 点浇口断面积：本次设计采用点浇口。浇口其断面积约为主流道断面积的 3 9 % ，在本设计中取为 3mm2；浇口长度约 0 . 5 2 . 5 m m 在本设计中取为 1 m m ； 剪切速率校核： 1 -4 3 s10 4 = R qv ( 2 - 6 ) 式中 ? 主流道浇口剪切速率 1 /s ； v q 主流道浇口体积流量scm 3 ； v q = 1 6 . 6 5scm 3 R 主流道浇口当量半径 c m ；R = 0 . 6 c m 。 带入相关数据，得 ? = 6 - 14s 10 - 14s 10,固符合要求。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 浇口主视图 浇口侧视图 ( 2 ) 浇口位置设计说明（根据 C A E 分析已得出结论，此处作为说明） 。 浇口的设计需要满足以下条件： 1 . 有利于减小制品翘曲变形 2 . 有利于改善注塑制品的力学性质 3 . 有利于避免注塑成型时的喷射现象 4 . 有利于充模流动、排气和补料 5 . 有利于减少熔接痕，增加熔接牢度： 6 . 浇口位置应防止料流将型芯或嵌件挤歪变形 3 . 4 . 3 冷料井的设计 冷料井又称冷料穴，它是为贮存两次注塑间隔产生的冷料头。防止冷料头进入型 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 腔造成制品熔接不牢，影响制品质量，甚至堵住浇口，而造成成型不良。冷料井常主 流道末端。冷料井的直径稍大于主流道大端直径，长度一般取主流道直径的 1 . 5 2 倍。冷料井与拉料杆头部结构紧密相连。这里采用最常用的 Z 形头拉料杆冷料井。 3 . 4 . 4 排溢系统设计 当塑料熔体填充型腔时，必须顺序排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热或凝 固产生的低分子挥发气体。如果型腔内因各种原因产生的气体不能被排除干净，一方 面将会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廓不清及填料等缺陷，另一方面气体受压， 体积缩小而产生高温会导致塑件局部碳化或烧焦， 同时积存气体还会产生反向压力而 降低充模速度。因此设计时必须考虑排气问题。注射模成型时排气通常以如下四种方 式进行： 1 . 利用配合间隙排气； 2 . 在分型面上开设排气槽排气； 3 . 利用排气塞排气； 4 . 强制排气。 根据塑件的结构特点和型芯型腔以及模具的结构， 本副模具因为型芯是采用镶拼 结构，固采用利用间隙配合排气，同时，钳工在加工时，适当在分型面上开设很小的 排气槽（A B S 排气槽深度为 0 . 0 3 ） 。 3 . 5 成型零件的设计与计算 成型零件决定塑件的几何行状和尺寸。成型零件工作时，直接与塑料接触，承 受塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑料间还发生摩擦。因此，成型零件要求 有正确几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构 合理，有较高强度、刚度及较好的耐磨性能。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件即成型零件设计，包括凹模、型芯、镶块、 凸模和成型杆等。设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确 定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据 成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作 尺寸，对关键零件进行强度和刚度校核。 3 . 5 . 1 模具材料的选择 根据模具的生产条件和模具的工作条件需要， 结合模具材料的基本性能和相关的 因素， 来选择适合模具需要的， 经济上合理、 技术上先进的模具材料。 对于一种模具， 如果单纯从材料的基本性能考虑，可能几种模具材料都能符合要求，然而必需综合考 虑模具的使用寿命、模具制造工艺过程的难易程度、模具制造费用以及分摊到制造的 每一个工件上的模具费用等多种因素，进行综合分析评价，才能得出符合实际的正确 结论。 主要指标有： 1 . 模具材料的基本性能 要考虑模具材料的耐磨性、韧性、硬度和红硬性（红硬 性是指模具材料在一定温度下保持其硬度和组织稳定性抗软化的能力） 。还要根据实 际工作条件，分别考虑其实际要求的性能，如抗氧化能力、抗压强度、抗拉强度和抗 弯强度、疲劳强度等。 2 . 模具材料的工艺性 模具材料的工艺性，经常考虑一下几种：可加工性；淬火 温度和淬火变形；淬透性和淬硬性；氧化脱碳敏感性等。 3 . 模具材料的冶金质量及其它考虑因素 冶金质量也对模具材料的性能有很大 的影响，只有优秀的冶金质量，才能充分发挥模具材料的各种性能。常考虑的冶金质 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 量指标有：冶炼质量，锻造轧制工艺，热处理和精加工，导热性，精料和制品化等。 其它还要考虑选用的模具材料的价格和通用性。 总之，选用高质量、高性能、高精度的模具材料的精料和制品，高效率、高速度低成 本地生产高质量的模具，已经成为当前工业发达国家模具制造的主要发展趋势，我国 也正在向这一方向发展。 以下成型零件材料就根据以上原则选择。 3 . 5 . 2 凹模的设计 为了提高零件的加工效率，装拆方便，保证两个型腔形状，尺寸一致，采用整体 式凹模结构。在凹模与定模板间的配合用 6 7 m H 。 影响成型零件的尺寸因素有： 1.塑件的收缩率，其值为 ds=（Smax- Smin ）Ls; 式中 s塑料收缩率波动所引起的塑件尺寸误差； Smax塑料的最大收缩率； Smin塑料的最小收缩率； Ls 塑件的基本尺寸。 2.模具成型零件的制造误差； 参考塑料成型工艺与模具设计P 所列出的经验值，成型零件的制造公差约 占塑件总公差的 3 1 - 4 1 ,或取 IT7- IT8 级作为模具制造公差。模具成型零件制造公差用 z表示。 收缩率的波动引起塑件尺寸误差随塑件的尺寸增大而增大。 在计算成型零件时， 所用到的收缩率均用平均收缩率来表示S= 2 Smin-Smax 100% 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 式中 S塑件的平均收缩率； Smax塑料的最大收缩率； Smin塑料的最小收缩率。 计算公式参考教材 P151 式（5- 18） ： (LM) + 0 dz =(1+ S )LS (0.50.75)?+ 0 dz 式中 S表示塑料的平均收缩率；(S=0.55%) LS表示塑件的基本尺寸； ?表示塑件尺寸的公差； dZ取 ?/3。 当制件的尺寸较大、 精度级别较底时式中取 0.75， 当精度级别较高时式中取 0.5。 本塑件为塑料底座其精度要求较高，故在本设计中取 0.75。 腔深度的计算：计算公式参考教材 P151 式(5- 20) (HM) + 0 dz =(1+ S )HS ? + 0 dz 式中 HM表示型腔的深度； S表示塑料的平均收缩率； HS表示塑件凸出的高度； ?修正系数，?=1/21/3，精度要求低时取小值，反之取大值。 在此取 1/3。 ?表示塑件的基本尺寸； dZ=1/3?。 基本尺寸为 16 的计算：查教材 P67 表 3- 9 该尺寸的公差为 ?=0.16。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 利用公式 (HM) + 0 dz =(1+ S )HS ? + 0 dz =(1+0.55%)16 1/30.16 + 0 0.053 =16.002+ 0 0.053 mm 3 . 5 . 3 型心尺寸的计算 型心尺寸的计算公式参考教材 P151 式 5- 19： (LM) 0 dz =(1+ S)LS+0.75? 0 dz 式中 S表示塑料的平均收缩率；(S=0.55%) LS表示塑件的基本尺寸； ?表示塑件尺寸的公差； dZ取 ?/3。 当制件的尺寸较大、 精度级别较底时式中取 0.75， 当精度级别较高时式中取 0.5。 本塑件为塑料底座其精度要求较高，故在本设计中取 0.75。 型芯高度尺寸的计算 运用平均收缩率法： ( hm)z = （1 + Sc p）LS+ 1 / 3 z H型芯高度尺寸（m m ） z型芯高度制造公差（m m ） ( hm)= ( 1 + 0 . 5 5 % ) 1 4 + 0 . 1 6 / 3 = 1 4 . 0 9 7 中心距离的尺寸计算 中心距离尺寸的计算公式参考教材 P151 式 5- 22： (CM) dZ/2=(1+S) CS dZ/2 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 式中 S表示塑料的平均收缩率；(S=0.55%) CS表示塑件的基本尺寸； ?表示塑件尺寸的公差； dZ取 ?/3。 3 . 5 . 4 模具型腔侧壁和底版厚度的计算 塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用， 应具有足够的强度和刚度， 如果型腔侧壁和底版厚度过小，可能因硬度不够而产生塑性变形甚至破坏；也可 能因刚度不足产生翘曲变形导致溢料和出现飞边，降低塑件尺寸精度和顺利脱 模。因此，应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚。 矩形型腔的结构尺寸计算 在本模具设计中采用了整体矩形型腔。 整体式矩形型腔，这种结构与组合式型腔相比刚度较大。由于底板与侧壁为一体， 所以在型腔底面不会出现溢料间隙， 因此在计算型腔壁厚时变形量的控制主要是为保 证塑件尺寸精度和顺利脱模。矩形板的最大变形量发生在自由边的中点上。壁厚的计 算公式参考模具设计与制造手册表 2- 158 凹模侧壁和底板厚度的计算。S=3 4 E cpa 式中 C常数，其值由型腔的高度与型腔的长度之比确定。因型腔的高度与型 腔的长度之比=14/119.52=0.117135，查手册得 C=1.4。 P型腔压力，一般取 2545MPa，在此取 40 MPa。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 a型腔的深度。其值为 10。 E弹性模量。钢的取 2.1105。 d允许变形量，查教材表 5- 12ABS 为0.05，在此取 0.01。则： S=3 4 E cpa =3 01. 0101. 2 5 . 9404 . 1 5 4 =13.3mm。 查教材表 5- 17 矩形型腔壁厚推荐尺寸，取 45 mm。所以本模具型腔的壁厚值为 45 mm。 底板厚度计算. 由于熔体压力， 板的中心将产生最大变形量。 按刚度条件， 型腔厚度为 h= 3 4 E pdc 式中 C ，常数，其值由型腔的高度与型腔的长度之比确定。因型腔的高度与 型腔的长度之比=14/119.52=0.117135，查手册得 C=1.4； P型腔压力，一般取 2545MPa，在此取 40 MPa； a型腔的深度。其值为 10.； E弹性模量。钢的取 2.1105； d允许变形量，查教材表 5- 12ABS 为0.05，在此取 0.01。 h= 3 4 E pdc =3 01. 0101 . 2 84400226. 0 5 4 =32.17 mm 查手册的推荐值在此取 37 mm。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 动模垫板厚度的确定 查模具设计与制造手册动模垫板厚度的推荐值，塑件在分型面上的投影面积 为 （119.5264） 2=15298.56合152.98， 在100200的范围内， 则垫板的厚度为3040， 在此取 40mm。 3 . 6 推出机构的设计 推出机构的设计主要考虑以下几项的原则： 1. 推出机构应尽量设计在动模的一侧； 2. 保证塑件不因推出而变形损坏； 3. 机构简单动作可靠； 4. 保证良好的塑件外观； 5. 合模时的真确复位。 在本模具的设计过程中采用推杆的形式对塑件进行脱模，其具体的布置情况考虑 平衡受力的原则。 3 . 6 . 1 脱模力的计算 注射成型以后，塑件在模具中冷却定型，由于体积收缩，对型腔产生包紧力，塑 件必须克服磨擦阻力才能从模腔中脱出。 按力的平衡原理，列出平衡方程式： Ft=AP( cosa- sina) 在式中 塑料对钢的摩擦系数，约为 0 . 1 0.3； A塑件对型芯的包容面积； P塑件对型芯的单位面积上的包紧力,模内冷却一般取（0.81.2）107； 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 在此取中间值 1.0107。 Ft脱模力； a型芯的脱模斜度，在本模具中为 40 。 先计算 A 值：A=（1064.98+119.5210）4=7380 Ft=Ap( cosa- sina) =7380（0.2cos40- s i n 40 ） =7.3106KN。 3 . 7 侧向分型与抽芯机构的设计 在给定的制件外形分析，成型时可用侧向分型机构来完成，但使模具结构复杂。 考虑到要实现制件的外形，观察其外形形状，在內两侧边可以用侧向抽芯实现成型， 在型腔与型芯之间用一镶块的型芯来成型，必须用抽芯机构进行成型，这样可以把模 具结构简化，降低制造成本。 在本模具设计过程中采用的是机动侧向抽芯机构。 抽芯距离的确定和抽芯力的计算： 为了安全的起见，侧向抽芯距离通常比塑件上的侧孔、侧凹的深度或侧向凸台的 高度大 23mm。 抽芯距用 s 表示，则 s=s1+23mm=2+2=4mm。 抽芯力的计算：对于侧向抽芯的抽芯力，往往采用如下的公式进行估算： Fc=chP( cosa- sina) 在式中 塑料对钢的摩擦系数，约为 0 . 1 0.3； c侧型芯成型部分的截面平均周长(m); h侧型芯成型部分的高度(m)；本模具为 9mm 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 P塑件对型芯的单位面积上的包紧力,模内冷却一般取（0.81.2）107； 在此取中间值 1.0107。 Fc抽芯力(KN)； a型芯的脱模斜度，在本模具中为 40 。 在此先算 c侧型芯成型部分的截面平均周长： 故抽芯力 Fc=chP( cosa- sina) =1080.0010.0091.0107（0.2cos40- sin40 ） =17820.08 =142.56(KN) 3 . 7 . 1 侧滑块的设计 在本模具的侧滑块采用了镶拼的形式，导滑槽采用的是矩形的形式其配合用 H8/f8 的间隙配合。其零件图见图纸。 3 . 7 . 2 合模导向机构的设计 导向机构是保证动定模或上下模合模时，正确定位和导向的零件。合模导向机构 主要有导柱导向和锥面定位两种形式。本模具采用导柱导向定位。 3 . 7 . 2 . 1 导向机构的作用 1、定位作用 模具闭合后，保证动定模或上下模位置正确，保证型腔的形状和 尺寸精确；导向机构在模具装配过程中也起了定位作用，便于装配和调整。 2、导向作用 合模时，首先是导向零件接触，引导动定模或上下模准确闭合， 避免型芯先进入型腔造成成型零件损坏。 3、承受一定的侧压力 塑料熔体在充型过程中可能产生单向侧压力，或者由于 成型设备精度低的影响，使导柱承受了一定的侧压力，以保证模具的正常工作。若侧 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 压力很大时，不能单靠导柱来承担，需增设锥面定位机构。 导柱导向机构的主要零件是导柱和导套，导柱和导套均采用标准件。导柱设置在 动模一侧，导柱固定端与模板之间采用H 7 / m 6 的过渡配合：导柱的导向部分采用H 7 / f 7 的间隙配合，而导套用H 7 / r 6 的配合镶入模板。 3 . 7 . 2 . 2 导套和导柱 3 . 7 . 2 . 2 . 1 导柱 1、导柱的结构形式 导柱采用1表 2- 111 标准形式，这种形式结构简单，加工 方便，用于简单模具。 2、导柱结构和技术要求 (1) 长度 导柱导向部分的长度应比凸模端面的高度高出 812mm，以避免出现 导柱未导正方向而型芯先进入型腔。 (2) 形状 导柱前端应做成锥台形或半球形，以使导柱顺利进入导向孔。 (3) 材料 导柱应具有硬而耐磨的表面，坚韧而不易折断的内芯，因此多采用 Y8、T10 钢经淬火处理，硬度为 HRC5055。导柱固定部分表面粗糙度 Ra 为 0.8m , 导向部分表面粗糙度 R a 为 0 . 8 0.4m 。 ( 4 ) 配合精度 导柱固定端与模板之间一般采用 H 7 / m 6 或 H 7 / k 6 的过渡配合； 导 柱的导向部分通常采用 H 7 / F 7 或 H 8 / f 7 的间隙配合。 3 . 7 . 2 . 2 . 2 导套 1 、导套的结构形式 本模具的结构形式采用 1 表 2 - 1 1 4 形式，这种形式结构较 简单，便于加工。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 2 、导套的结构和技术要求 ( 1 ) 形状 为了使导柱顺利地进入导套，在导套的前端应倒圆角，导柱孔最好作 成通孔，以利于排出孔内空气及残渣废料。如模板较厚，导柱孔必须作成盲孔时，可 在盲孔的侧面打一小孔排气。 ( 2 ) 材料 导套与导柱用相同的材料或同合金等耐磨材料制造， 其硬度应低于导 柱硬度，以减轻磨损，防止导柱或导套拉毛。导套固定部分和导滑部分的表面粗糙度 一般为 R a 0 . 8 m 。 ( 3 ) 固定形式及配合精度 导套用环形槽代替缺口，固定在定模板上。用 H 7 / f 7 或 H 7 / k 6 配合镶入模板。 3 . 8 温度调节系统设计 注射模的温度对塑料熔体的充模流动、固化定型、生产效率及塑件的形状和尺寸 精度都有重要的影响。 注射模中设置温度调节系统的目的， 就是要通过控制模具温度， 使注射成型具有良好的产品质量和较高的生产率。 根据 A B S 塑料的成型工艺，本模具只要设置冷却系统即可。 3 . 8 . 1 冷却系统的计算 冷却系统的计算包括热传导面积的计算、温控介质通道的尺寸和介质用量的确定 以及通道回路的排布等，这些工作是注射模设计中的一个难点。这里略，其参数根据 资料推荐值选则。 3 . 8 . 2 冷却系统的设计准则 为了提高冷却效率和争取型腔表面温度的均匀和稳定，在系统的综合设计中应遵 守生产中的约定原则。在管道回路布置时，还需要进一步考虑型腔的形状和尺寸，并 使加工方便和密封效果好。冷却水道的设计原则如下： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 1 . 冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大； 2 . 冷却水道至型腔表面距离应尽量相等个； 3 . 浇口处加强冷却； 4 . 冷却水道出、入口温差应尽量小； 5 . 冷却水道应沿着塑料收缩的方向设置。 还有冷却水道应尽量避免接近塑件的熔接部位， 以免产生熔接痕， 降低塑件的强 度；冷却水道应易于清理，一般水道孔径为 1 0 （不小于 8 ） 。 根据中间板的厚度和型腔尺寸， 参考设计手册推荐值， 在中间板中开设 5 条直通 式冷却水道，直径为 1 0 ，具体布局参间零件图。 冷却水道和外界的连接采用标准件水嘴连接。 3 . 9 注射机参数的较核 由于选用 X S - Z Y - 2 5 0注射机，其装模高度在 2 5 0 - 3 7 0之间而本模具的总高度是 3 5 5 . 5 ，在装模的范围之内。塑件在分型面上的投影面积为（11282）2=18638 合 186.38，而 X S - Z Y - 2 5 0 注射机的最大注射面积是 5 0 0 cm2，也在合格的范围内。所以 在前面的初选用 X S - Z Y - 2 5 0 注射机是符合本模具的要求的。 塑料底座模具毕业设计（论文） 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 第 4 章 绘制装配图和零件图 装配图是机械设计中设计意图的反映，是机械设计、制造的重要技术依据。在部 件和零件设计和制造及装配时， 都需要装配图。 本模具装配图表达了模具的工作原理、 零件的安装配合关系和各零件的主要结构形状以及装配、 检验和安装时所需要的尺寸 和技术要求。 本套图纸中还有一张型芯组件图， 表达了主型芯、 镶块和动模板之间的位置和配 合关系。 零件图是设计部门提交给生产部门的重要技术文件， 它更具体的反映了设计者的 意图， 表达了机械或部件对零件的要求 （包括对零件的结构要求和制造工艺的可能性、 合理性要求等） ，是制造和检验零件的依据。本套模具图纸中详细标注了零件的各个 尺寸和公差，位置公差和粗糙度等。 在设计中绘图主要用计算机绘图，使用的软件主要有：P r o / E n g i n e e r 、A u t o C A D 2 0 0 2 等。 在绘制塑件图、装配图和零件图时，由于自己的水平有限，出了很多的错误和标 注不合理的地方，经过多次改正，不断提高图纸质量。 塑料底座模具毕业设计（论文） 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 第 5 章 注射件成型缺陷分析 模具设计制造完后，要进行试模。由于设计存在的缺陷，可能会出现这样那样的 问题，因此要根据具体的情况及时解决，不要在正式生产中产生类似的问题和缺陷。 以下表 4 注射模成型缺陷分析及解决方法。 表 5 . 1 注射塑件成型缺陷分析 序成型缺陷 生产原因 解决措施 1 制品形状 欠缺 1.料筒及喷嘴温度偏低 2.模具温度太低 3.加料量不足 4.注射压力不足 5.进料速度慢 6.锁模力不够 7.模腔无适当排气 8.注射时间太短，柱塞或 螺杆回退时间太早 9.杂物堵塞 10.流道浇口太小，太薄、 太长 提高料筒及喷嘴温度 提高模具温度 增加料量 提高注射压力 调节进料速度 增加锁模力 修改模具，增加排气孔 增加注射时间 清理喷嘴 正确设计浇注系统 2 制品滋边 1.注射压力太大 2 锁模力过小或单向受 力. 3.模具碰损或磨损 4.模具间落入杂物 5.料温太高 6.模具变形或分型面不平 降低注射压力 调节锁模力 修理模具 擦净模具 降低料温 调整模具或磨平 3 熔合纹 明显 1. 料温过低 2. 模温低 3. 擦脱模剂过多 4. 注射压力底 5. 注射速度慢 6. 加料不足 7. 模具排气不良 提高料温 提高模温 少擦脱模剂 提高注射压力 加快注射速度 加足料 通模具排气气孔 4 黑点及 条纹 1. 料温高,并分解 2. 料筒或喷嘴结合不严 3. 模具排气不良 4. 染色不均匀 5. 物料中混有深色物 降低料温 修理接合处,出去死角 改变模具排气 重新染色 将物料中深色物取缔 塑料底座模具毕业设计（论文） 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 5 银丝、斑 纹 1.料温过高,料分解物进 入模腔 2.原料含水分高,成型时 气化 3.物料含有易挥发物 迅速降低料温 原料预热或干燥 原料进行预热干燥 6 制品变形 1. 冷却时间短 2. 顶出受力不均 3. 模温太高 4. 制品内应力太大 5. 通水不良,冷却不均 6. 制品薄厚不均 加长冷却时间 改变顶出位置 降低模温 消除内应力 改变模具水路 正确设计制品和模具 7 制 品 脱 皮、分层 1. 原料不纯 2. 同一塑料不同级别或 不同牌号相混 3. 配入润滑剂过量 4. 塑化不均匀 5. 混入异物气疵严重 6. 进浇口太小,摩擦力 大 7. 保压时间过短 净化处理原料 使用同级或同牌号料 减少润滑剂用量 增加塑化能力 消除异物 放大浇口 适当延长保压时间 8 裂纹 1. 模具太冷 2. 冷却时间太长 3. 塑料和金属嵌件收缩 率不一样 4. 顶出装置倾斜或不平 衡,顶出截面积小或 分布不当 5. 制件斜度不够,脱模 难 调整模具温度 降低冷却时间 对金属嵌件预热 调整顶出装置或合理安排 顶出杆数量及其位置 正确设计脱模斜度 9 制品表面 有波纹 1. 物料温度低,粘度大 2. 注射压力 3. 模具温度低 4. 注射速度太慢 5. 浇口太小 提高料温 料温高,可减小注射压力, 反之则加大注射压力 提高模具温度或增大注射 压力 提高注射速度 适当扩展浇口 10 制品性脆 强度下降 1. 料温太高,塑料分解 2. 塑料和嵌件处内应力 过大 3. 塑料回用次数多 降低料温,控制物料在料 筒内滞留时间 对嵌件预热,保证嵌件周 围有一定厚度的塑料 控制回料配比 原料预热干燥 塑料底座模具毕业设计（论文） 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 4. 塑料含水 11 脱模难